Henny Spaan 2

Vijf trends in de precisietechnologie

In 1993 richt Henny Spaan een klein bedrijf op in precisietechniek: IBS Precision Engineering. Vanuit zijn kantoor in een startersbarak van de TU/e bedenkt hij meetoplossingen. Met die oplossingen helpt hij zijn eerste klanten de precisie te bereiken die vereist is voor hun machines of processen. Een kleine dertig jaar later is het bedrijf nog steeds gehuisvest in Eindhoven, maar heeft het ook vestigingen in Duitsland, Frankrijk en Engeland en is het portfolio flink uitgebreid. Naast consultancy en precisie engineering, produceert IBS meetsystemen voor bewerkingsmachines, ontwikkelt het luchtlagers en levert het precisiesensoren. Met Spaan bespreken we vijf trends uit de precisietechnologie.  

1. Honger naar precisie 

Een eerste trend die Spaan opvaltis de honger naar precisie. Een sector waar dat goed naar voren komt, is de halfgeleiderindustrie. “Voor de productie van geïntegreerde schakelingen is een typische laag tot laag nauwkeurigheid tijdens fabricage zo’n 1,5 nanometer. Ter illustratie: dat is vijftigduizendste van de breedte van een haar.”  

Ook de techniek achter elektronica behoorde toen Spaan zijn carrière begon niet tot de precisietechnologie. Inmiddels opereert ook die sector op duizendsten van een millimeter. De toepassing van precisietechnologie wordt dus steeds breder ingezet. Inmiddels ook in de automotive- en medische sector, terwijl die sectoren voorheen niet tot onze markt behoorden.”  

Als voorbeeld noemt Spaan de transitie van de automotive industrie naar elektrisch rijden. Een elektrisch voertuig bestaat uit veel minder componenten dan een benzineauto, maar de nauwkeurigheid van die componenten is wel twee tot vijf keer zo groot. “Minder componenten dus, maar aan de componenten worden wel veel hogere eisen gesteld. 

2. Toenemende complexiteit 

Daarnaast ziet Spaan ook dat de complexiteit van de technologie sterk toeneemt. Bedrijven in de sector moeten met steeds meer facetten rekening houden, zoals de cleanliness, als het gaat om nauwkeurigheid. “Die facetten kunnen we niet meer als apart beschouwen. Tien jaar geleden maakten we enkelvoudige modellen die of thermisch, of dynamisch waren. Tegenwoordig moeten we die twee combineren en zitten ze in elkaar verweven. Dat is best complex. Iemand die al twintig jaar bezig is met thermische modellen, komt ineens naast een dynamische expert te staan. Die transitie is al jaren bezig, maar zeker nog niet voltooid.” 

3. Additive Manufacturing 

Een derde trend is Additive Manufacturing. Het biedt de precisiesector veel nieuwe mogelijkheden, aldus Spaan. “Je kunt een model tegenwoordig direct printen. In het verleden was dat veel complexer, omdat alles gevreesd en gelast moest worden. Als we iets complex moeten produceren, gaan we naar iemand van additive toe.” Als voorbeeld noemt Spaan een koelingsmodule, die nu volledig geoptimaliseerd kan worden naar thermisch gedrag. “Zonder AM hadden we die module niet kunnen maken. Het geeft ons als ontwerpers dus meer vrijheid.”  

4. Rekencapaciteit en digital twins  

“Het is een opwaartse spiraal: doordat de precisie steeds hoger wordt, zijn bedrijven als ASML in staat om componenten te maken met een hogere performance en rekencapaciteit. Van die grotere capaciteit profiteren wij op onze beurt ook weer. Het stelt ons in staat om dynamische en thermische modellen te combineren, waardoor we betere machines kunnen maken. Daarmee kan ASML dan weer nauwkeuriger chips belichten. 

De toenemende rekencapaciteit leidt tot de opkomst van digital twins. Oftewel, virtuele representaties van een product of machine die een volledige machine kunnen simuleren. Zo maken we tegenwoordig bijvoorbeeld simulaties voor machinedelen. Daarin combineren we het thermische-, dynamische- en regelgedrag. De eerlijkheid gebiedt te zeggen dat het gaat om een gesimplificeerde variant van het machinedeel. We bouwen een FUMO (functiemodel) met beperkte functionaliteit, maar wel een die heel toegankelijk is. Met die FUMO voeren we een experiment uit en kunnen we het model optimaliseren. Zo komen we stapsgewijs tot een eindresultaat. Vroeger kon dat niet, toen was daar niet voldoende rekencapaciteit voor.”  

Een positieve ontwikkeling, maar bedrijven moet ervoor zorgen om met beide voeten op de grond te blijveen te controleren of de simulaties en voorspellingen ook daadwerkelijk kloppen. Een digital twin kan dus niet klakkeloos als waarheid overgenomen worden. “We geloven heilig in de simulaties, maar je moet er wel voor zorgen dat je een terugkoppeling maakt naar de realiteit en verifieert wat echt is. Pas als je dat doet, kun je modellen verbeteren.” 

Een bekend voorbeeld waarbij computers en AI geloofd werden in plaats van mensen, is volgens Spaan de Toeslagenaffaire. “Computermodellen werden klakkeloos overgenomen en naar de mensen werd niet geluisterd. De verificatie met de werkelijkheid is overgeslagen. Dat moet je ten alle tijden voorkomen.”    

5. Teams werkt, maar face-to-face werkt beter  

Een laatste trend hangt samen met de coronapandemie. De afgelopen anderhalf jaar heeft laten zien dat er digitaal heel veel mogelijk is: weekopeningen, online meetings en vergaderingen. “We hebben een tijd gedacht: moeten we nog naar een klant toe, het is efficiënter via het scherm. Maar ik zie dat er een stukje bewustwording ontstaat. Als álles online gebeurt, mis je toch de menselijke factor. 

Voor het echte netwerkstuk heb je face-to-face contact nodig, is Spaans ervaring. Dat gevoel had hij twintig jaar geleden ook al, toen hij naar Mikrocentrum stapte met het idee om een Precisiebeurs op te richten. “Ik voelde me ontheemd in Nederland. Er waren wel beurzen, maar ik miste nauwkeurigheid. Bovendien vond ik het belangrijk om verschillende disciplines samen te brengen die je nodig hebt voor precisie. Zo gezegd, zo gedaan. Inmiddels is de beurs uitgegroeid tot een plek waar iedereen uit de industrie de laatste status van de technologie kan ophalen. Ik denk dat die behoefte aan direct contact in onze sector altijd zal blijven bestaan.”